[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的電路及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811399281.7
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109638813B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉家軍;劉悅;譚雅嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/36;H02J3/06;H02J3/24;H02H7/26
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的控制方法，包括一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的電路，一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的電路包括背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路，所述背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路分別與中央處理單元和交流采樣模塊相連，所述背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路包括母線M，所述母線M分別連接有聯(lián)絡(luò)線L、第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和斷路器1QF，所述聯(lián)絡(luò)線L串聯(lián)斷路器QF，所述斷路器1QF依次串聯(lián)有換流變壓器T1、限流電阻和背靠背VSC-HVDC換流器，所述限流電阻并聯(lián)有隔離開關(guān)1GK，所述背靠背VSC-HVDC換流器的另一側(cè)并聯(lián)有斷路器3QF和隔離開關(guān)2GK，所述隔離開關(guān)2GK依次串聯(lián)有換流變壓器T2和斷路器2QF，所述斷路器2QF并聯(lián)在聯(lián)絡(luò)線L上，所述聯(lián)絡(luò)線L上還并聯(lián)有隔離開關(guān)5GK、相互串聯(lián)的隔離開關(guān)3GK、串聯(lián)變壓器T3和隔離開關(guān)4GK，所述串聯(lián)變壓器T3設(shè)置在隔離開關(guān)3GK和隔離開關(guān)4GK之間，所述斷路器3QF與串聯(lián)變壓器T3相連，所述聯(lián)絡(luò)線L與第二待并網(wǎng)系統(tǒng)相連；

具體按照以下步驟實施：

步驟1、采集并檢測所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)中的電網(wǎng)運行信息，即電壓、電壓相位和頻率；

步驟2、中央處理單元依據(jù)步驟1中的所述電網(wǎng)運行信息是否滿足并網(wǎng)條件，即是否滿足來確定是否控制所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)進行并網(wǎng)操作；

步驟3、所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)后，中央處理單元控制背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路退出并網(wǎng)運行模式，開啟UPFC運行模式，同時啟動解列判據(jù)，即基于是否過零為主判據(jù)、聯(lián)絡(luò)線L兩端的相角差為輔助判據(jù)；

步驟4、中央處理單元控制UPFC運行模式，對第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線L進行潮流控制，在第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障波及到聯(lián)絡(luò)線L，或聯(lián)絡(luò)線L發(fā)生故障時，中央處理單元關(guān)閉UPFC運行模式，背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路對電網(wǎng)進行解列操作，QF斷開，直至消除電網(wǎng)中的故障；

步驟5、背靠背VSC-HVDC并網(wǎng)復合裝置轉(zhuǎn)換電路等待中央處理器發(fā)出并網(wǎng)指令，將第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)重新并網(wǎng)；

步驟6、重復步驟3～步驟5，形成電網(wǎng)運行自愈的模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的控制方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.1.1、若所述電網(wǎng)運行信息未滿足并網(wǎng)條件，則中央處理單元依據(jù)所述電網(wǎng)運行信息確定有功功率傳遞的方向為由頻率高的一側(cè)流向頻率低的一側(cè)，無功功率的傳遞方向為由電壓高的一側(cè)流向電壓低的一側(cè)，同時按公式計算滿足并網(wǎng)條件的傳遞功率，公式如下：

P_ref和Q_ref分別為滿足并網(wǎng)條件需傳遞的有功功率和無功功率；

k_pf和k_qu分別為有功功率/頻率差變化率和無功功率/電壓差變化率的修正系數(shù)；

ΔP_f和ΔQ_U分別為修正后的有功功率/頻率差變化率和無功功率/電壓差變化率；

Δf_ref和ΔU_ref為期望達到的頻率差和電壓差參考值；

P₁和Q₁分別為設(shè)定的有功功率和無功功率，該值通過調(diào)度運行經(jīng)驗給定或根據(jù)實際應(yīng)用場合整定；

Δf₀和Δf₁分別為傳遞P₁前后的頻率差；

ΔU₀和ΔU₁分別為傳遞Q₁前后的電壓差；

步驟2.1.2、激發(fā)所述背靠背VSC-HVDC換流器的觸發(fā)脈沖，傳輸由步驟2.1.1計算的傳遞功率，直至所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)運行信息滿足并網(wǎng)條件；

步驟2.1.3、中央處理單元控制斷路器QF閉合，所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)進行并網(wǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)電網(wǎng)自愈的控制方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施：

步驟2.2.1、若所述電網(wǎng)運行信息滿足并網(wǎng)條件；

步驟2.2.2、中央處理單元控制斷路器QF閉合，所述第一待并網(wǎng)系統(tǒng)和第二待并網(wǎng)系統(tǒng)進行并網(wǎng)操作。